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원료물질 중의 하나인 SiO2 의 분말크기가 제조된 Sr3SiO5:Eu(3+/2+)(4%) 의 결정성 및 Eu(3+/2+) 에 기인한 발광 및 여기 스펙트럼과 같은 광학적 특성에 미치는 효과를 비교, 분석하였다. 제조된 일부시료들은 표준시료 Sr3SiO5 의 XRD와 동일한 결정구조를 가지나, Sr3SiO5:Eu2+(4%) 의 결정성 및Eu(3+/2+) 의 광학적 특성이 SiO2 의 분말크기에 매우 민감하게 의존하였다. 제조된 Sr3SiO5:Eu2+(4%) 형광체는 582 nm에서 최대 발광효과를 나타내면서 약 70 nm의 발광선폭을 가지며 240 – 500 nm 영역에서의 여기효율이 좋아, 자외선 (U.V.) 및 청색 LED와 조합하면 따뜻한 느낌을 낼 수 있는백색광원용 형광체로 활용가능성이 높다고 판단된다. 특히 Sr3SiO5:Eu2+(4%) 시료 제조는 원료물질의선택에 매우 민감하다는 것을 본 연구를 통하여 실험적으로 확인하였다.
We fabricated a series of Sr2:96SiO5:0.04Eu(2+/3+) phosphors by using powders of a raw-material, SiO2, with various grainsizes, and we studied the effect of grain particle size on optical properties, such as excitation and emission spectra of Eu(3+/2+) ions doped in Sr3SiO5 and the crystallinity of Sr2:96SiO5:0.04Eu(2+/3+). Some of the samples studied using x-ray diffiaction had the same crystal structure as that of the standard sample Sr3SiO5(JCPDS-260984), but the crystallinity and the optical properties of Sr2:96SiO5:0.04Eu(2+/3+) depended greatly on the size of the particles in the SiO2 powder. The studied Sr2:96SiO5:0.04Eu2+ phosphors showed the maximum emission intensity at 582 nm with a full width at half maximum of about 70 nm and had good excitation efficiencies in the 240-500 nm region. Thus, we can conclude that the combination of ultraviolet or blue LED chips with a Sr2:96SiO5:0.04Eu2+ phosphor can be used as a source of warm white light with many potential applications. Through this study, we experimentally confirmed that the fabrication of Sr2:96SiO5:0.04Eu2+ phosphors was very sensitive to the powder size of SiO2 raw material.
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Sr3Al2O5Cl2, Eu2+, Photoluminescence, Orange-red phosphor, White LED, Solid state reaction method, Reduction method
